네안데르탈인 게놈 프로젝트

Neanderthal genome project

네안데르탈인 게놈 프로젝트는 2006년 7월에 설립된 네안데르탈인 게놈의 염기서열을 분석하기 위한 과학자 그룹의 노력이다.

그것은 미국 코네티컷주 브란포드에 본사를 둔 생명공학 회사인 454 생명과학에 의해 시작되었고 독일의 막스 플랑크 진화 인류학 연구소에 의해 조정되었다.2010년 5월 이 프로젝트는 40억 개의 네안데르탈인 DNA 염기쌍의 분석을 바탕으로 네안데르탈인 게놈의 초기 초안(Vi33.16, Vi33.25, Vi33.26)을 발표했다.이 연구는 네안데르탈인과 해부학적으로 현생인간에 유전자의 혼합이 발생했다는 것을 밝혀냈고 그들의 게놈의 [1][2][3]요소들이 아프리카 밖의 현생인간에 남아있다는 증거를 제시했다.

2013년 12월에는 네안데르탈인의 게놈이 처음으로 보고되었다.DNA는 "알타이 네안데르탈"이라고 불리는 네안데르탈 여성 연구자들의 발가락 조각에서 추출되었다.그것은 시베리아 알타이 산맥의 데니소바 동굴에서 발견되었고 5만년 전의 [4][5]것으로 추정된다.

조사 결과

연구진은 크로아티아 빈디자 동굴에서 발견된 3만8000세 여성 네안데르탈인의 대퇴골과 스페인, 러시아,[6] 독일에서 발견된 다른 뼈에서 DNA를 추출해 네안데르탈인의 고대 DNA를 찾아냈다.염기서열 분석을 위해 필요한 뼈 샘플은 약 0.5그램(또는 각각 50-100mg의[1] 샘플 21개)이었지만, 이 프로젝트는 네안데르탈인의 몸을 식민지화한 박테리아와 발굴 현장 및 [7]실험실에서 뼈를 다루는 사람들에 의한 샘플 오염을 포함한 많은 어려움에 직면했다.

막스 플랑크 진화 인류학 연구소 유전학 부장이자 네안데르탈인 게놈 프로젝트 책임자인 스반테 파보.

2009년 2월, 스반테 파에보가 이끄는 막스 플랑크 연구소 팀은 네안데르탈인의 게놈 [7]초안을 완성했다고 발표했다."멸종 위기에 내몰린 인류 네안데르탈인의 게놈"에 제시된 데이터의 초기 분석은 "현생 [8]인류에서 네안데르탈인 유전자의 유의미한 흔적은 없다."새로운 결과는 일부 성인 네안데르탈인이 [9]유당불내증이라는 것을 시사했다.네안데르탈인의 복제 가능성에 대해 파보는 "화석으로부터 추출된 DNA로부터 시작해서,[7] 그것은 불가능하고 앞으로도 불가능할 것이다"라고 말했다.

2010년 5월, 이 프로젝트는 염기서열 분석된 네안데르탈인의 게놈에 대한 보고서 초안을 발표했다.미토콘드리아 DNA(mtDNA)를 검사하는 동안 발견된 결과와 달리, 그들은 1%에서 4%에 이르는 비 아프리카 현생인류에게 광범위한 유전적 기여를 보여주었다.저자들은 유라시아의 호모 사피엔스 표본을 통해 호모 사피엔스가 [10]유럽으로 이주하기 전에 레반트에서 이종 교배가 일어났을 가능성이 높다고 밝혔다.이 발견은 그들의 진술을 뒷받침하는 고고학적 증거가 부족하기 때문에 논란이 되고 있다.이 화석의 증거는 네안데르탈인과 현생인류를 현시점에서 [11]가까운 곳에 두지는 않는다.2010년의 예비 배열에 따르면, 인간과 네안데르탈인의 게놈의 99.7%가 동일하다. 인간이 [12]침팬지와 배열의 약 98.8%를 공유하는 것과 비교된다. (한동안, 침팬지와 인간 사이의 공통성에 관한 연구는 99%의 공통성을 단지 공통성으로 수정했다.)94%는 인간과 침팬지 사이의 유전적 차이가 당초 [13][14]생각했던 것보다 훨씬 컸다는 것을 보여주지만, 보다 최근의 지식에 따르면 인간과 침팬지, 보노보의 차이는 다시 1.0-1.2%에 불과합니다.)[15][16]

또 2010년 시베리아의 데니소바 호미닌에서 mtDNA를 발견해 분석한 결과 약 1만6500개 중 mtDNA 가닥에서 385개 염기(뉴클레오티드)가 현생인류와 202개 염기 차이가 났다.반면 침팬지와 현생인류의 차이는 약 1462mTDNA 염기쌍이다.시료의 핵 DNA에 대한 분석은 여전히 진행 중이었고, 그 발견이 다른 [17][18]종인지 아닌지를 밝혀낼 것으로 기대되었다.비록 데니소바 호미닌의 mtDNA 혈통이 현생 인류와 네안데르탈인의 분화보다 앞서고 있지만, 그녀의 핵 DNA에 대한 보다 최근의 분화 시기를 결합 이론이 배제하지는 않는다.

코카서스 산맥 북서쪽 기슭의 메즈마이스카야 동굴에서 발견된 네안데르탈인 유아의 부분 골격에서 나온 갈비뼈 조각은 1999년 방사성 탄소 연대 측정으로 기원전 29,195±965년까지 거슬러 올라가 가장 최근에 살았던 네안데르탈인의 것이다.mtDNA 염기서열로 발견된 고대 DNA는 독일에서 서쪽으로 약 2,500km 떨어진 펠드호퍼 네안데르탈인과 3.48%의 차이를 보였으며, 2011년 계통발생학적 분석 결과 이 둘은 현생인류와 구별되는 분지(clade)에 위치했으며, 이는 이들의 MTDNA 유형이 현생인류의 MTDNA [19]풀에 기여하지 않았음을 시사한다.

2015년에 이스라엘 Hershkovitz 텔 아비브 대학교의 두개골은 동굴에서 북부 이스라엘에서 발견된 것,"사람과 그 지역에서 약 5만 5,000년 전에 세상을 떠났지만, 거기에 현대 인류 둔 다음 처음으로 지금까지 살았던 아마도 여자," 될 때 현대 인류 최초의 네안데르탈인과 같interbred 잠재적인 시간과 위치를 가리키고 보도했다.[20]

2016년, 이 프로젝트는 네안데르탈인이 현생인류와 여러 번 교배했고, 네안데르탈인이 데니소반과 교배한 것은 현대 멜라네시아인의 [21]게놈에서 증명되었듯이 단 한 번이라는 것을 발견했다.

2006년, 같은 네안데르탈인의 표본을 연구하던 두 연구팀은 그 결과를 발표했다. 리처드 그린과 네이처 [22]연구팀과 제임스 누난 [23]과학 연구팀이다.그 결과는 주로 네안데르탈인의 현대 인간 [24]게놈에 혼합될 수 있다는 문제를 둘러싸고 회의적인 반응을 보였다.

2006년 리처드 그린의 팀은 454 생명과학이 개발한 당시 새로운 염기서열 분석 기법을 사용하여 단일 분자를 증폭하여 25만 개 이상의 고유한 짧은 염기서열("판독")을 얻었습니다.이 기술은 무작위로 배치된 판독치를 전달하여 관심의 연속인 현생인류와 네안데르탈인 사이에 다른 유전자가 무작위로 나타나도록 합니다.그러나 이러한 형태의 직접 시퀀싱은 원래 샘플을 파괴하므로 새로운 판독치를 얻으려면 더 많은 샘플을 파괴적으로 [25]시퀀싱해야 합니다.

에드워드 루빈이 이끄는 누난의 팀은 네안데르탈인의 DNA를 박테리아에 삽입하는 다른 기술을 사용했는데, 박테리아는 단일 조각의 여러 개의 복사본을 만들었다.그들은 네안데르탈인의 게놈 염기서열이 메타제노믹 라이브러리 기반의 접근방식을 사용하여 회복될 수 있다는 것을 증명했다.샘플의 모든 DNA는 메타제노믹 라이브러리로 "불멸화"됩니다.DNA 조각이 선택되고, 그 후 미생물에서 번식한다.그 결과 나온 네안데르탈인의 DNA 염기서열을 분석하거나 특정 염기서열을 [25]연구할 수 있다.

전반적으로, 그들의 결과는 놀랄 만큼 비슷했다.한 그룹은 인간과 네안데르탈인의 게놈이 섞여 있는 기미가 있는 반면, 다른 그룹은 아무것도 발견하지 못했지만, 두 팀 모두 데이터 세트가 결정적인 답을 [24]줄 만큼 충분히 크지 않다는 것을 인식했다.

누난과 그의 팀은 침팬지의 DNA와 일치하는 네안데르탈인의 DNA 서열을 여러 곳에서 밝혀내 H. 사피엔스와 H. 네안데르탈렌시스의 가장 최근의 공통 조상의 연대를 처음으로 정확하게 계산할 수 있게 했다.연구팀은 이들의 H. 네안데르탈인 샘플 중 가장 최근의 공통 조상과 H. 사피엔스 기준 배열이 70만6000년 전(분산 시간)에 살았던 것으로 추정하고 인간과 네안데르탈인의 조상은 37만 년 전(분산 시간)으로 분리됐을 것으로 추정했다.

"우리의 분석에 따르면 평균적으로 우리가 얻은 네안데르탈인의 게놈 염기서열과 참조된 인간의 게놈 염기서열은 70만6천년 전 가장 최근의 공통 조상을 공유하고 있으며, 인간과 네안데르탈인의 조상 개체 수는 해부학적으로 현생인류가 출현하기 전인 37만 년 전으로 갈라져 있다고 합니다."

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미토콘드리아 DNA 분석에 따르면 네안데르탈인과 H. 사피엔스 혈통의 분열은 76만~550만 년 전으로 추정된다.[26]

네안데르탈인이 [27]현생인류와 동일한 언어 관련 유전자 FOXP2의 돌연변이가 네안데르탈인의 DNA에서 발견되었는데, 이는 [9]네안데르탈인이 현생인류와 기본적인 언어 능력을 공유했을 수 있다는 것을 암시한다.

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일반:

레퍼런스

  1. ^ a b Green, R. E.; Krause, J.; Briggs, A. W.; et al. (May 2010). "A draft sequence of the Neandertal genome" (PDF). Science. 328 (5979): 710–22. Bibcode:2010Sci...328..710G. doi:10.1126/science.1188021. PMC 5100745. PMID 20448178.
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추가 정보

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